10M100M1000M兆以太网电信号编码介绍

10/100/1000兆以太网电信号编码介绍

1. 10Base-T 以太网编码方法

PLS (Physical Layer Signaling)",",Manchester 编码方法，即“0”=由“+”跳变到“-”，“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是”0”或是”1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复时钟.

2. 100Base-T 以太网编码方法

100 Base -TX(物理层）

因为通常100Base-TX的PMD是使用CAT5线传输，按

TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz，而当PCS层将4Bit编译成5Bit时，使100Mb/s数据流变成125Mb/s数据流，所以100BaseX同时采用了MLT-3（三电平编码）的信道编码方法，使MDI的5bit输出的速率降低了（MLT-3定义只有数据是“1”时，数据信号状态才跳变，“0”则保持状态不变，以减低信号跳变的频率，从而减低信号的频率）

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100Base-Tx的MAC层

在数据帧与帧之间，会插入IDEL帧（IDEL=11111），告诉网上所连接

的终端，链路在闲置但正常的工作状态中（按CSMA/CD，DTE数据终端机会检测链路是否空闲，才会发送数据）。

事实上链路绝大部分时间，以IDEL“11111”为主，5Bit IDLE“11111”若

每个“1”都跳变的话，MDI信号的频率将会是125MHz，但是经过MLT-3编码后，原来的125MHz变成31.25MHz的信号，使频率变成原来的1/4。

FCC要求以太网不能产生过大的EMI，因为链路绝大部分时间是传输

IDEL，MLT-3编码会使频率集中在31.25MHz范围，因此，在MLT-3编码前，PCS层会对数据流进行伪随机的Scrambling扰码，使“11111”分散，同时将能量与频谱扩散。

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100Base-T编码方法(传输层）

100 Base-X（包括100 BaseTx与100Base-FX）采用4B/5B编码/解码，

PCS（physicalcoding sublayer）将接收MII接口输入的100Mb/s码流，每4Bit编译成5Bit码，将原来的100Mb/s编译成125Mbp/s，向MDI接口输出，解码过程相同），因2e-4只有16个组合，而2e-5有32种组合，冗余的组合其中3个将会用作为control code控制码--一个用作“IDEL”=“11111”，2个用作SOF（startof frame：J=11100，K=10001，J与K成对使用），2个用作EOF（endof frame：T=01101，R=00111，T与R成对使用）

3. 1000Base-T 以太网编码方法

1000Base-T在物理使用5电平4D-PAM编码,每个电平表示5符号-2,-1,0,1,2中的一个符合,每个符号代表2比特信息(其中4电平中每个电平代表2比特位,分别表示00，01，10，11，还有一个电平表示前向纠错码FEC),这比二电平编码提高了带宽利用率,并能把波特率和所需信号带宽减为原来的一半.但多电平编码需要用多位A/D,D/A转换,采用更高的传输信噪比和更好的接收均衡性能.

五个符号与电平的映射关系为:-2->-1, -1->-0.5, 0->0, 1->0.5, 2->1,

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1000Base-T采用了UTP里所有的4对线，并且同时收发，在全双工的模

式下，加上使用4D-PMA5编码方法实现1000MB/s的数据传输率

每对线的数据率为100Mb/s，经8b/10b编码后变为125Mb/s。每个Baud

波特码元代表两个比特的信息，4对线的总带宽为

?125Mb/sX2 X4=1000Mb/s

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